拉杆吊挂连接装置的分析与研究.pdf

第27卷第3期
机产品开发与创新
Vol,27, No. 3
2014年5月
Development Innovation of Machinery &Electrical Products
May.,2014
文章编号;1002.-6673(2014)03-079-03
拉杆吊挂连接装置的分析与研究
郭瑞芳
(中治东方工程技术有限公司,内蒙古包头014010
摘要:论文着重就三种拉杆挂装置的结构型式进行介绍,并从工作原理上进行分析,说明这三种连接
装置的优点以及存在的缺陷,明确了转炉炉体与托因的连接装置未来的技术发展趋势。
关键词:拉杄吊挂连接装;结构分析;工作原理;特点
中图分类号:T122文献标识码:Adoi10.3969/jisn.1002-6673201403.032
Analysis and Research of the Hanging Rod Connected Devices
GUO Rui-fang
Cthe BERIS Corporation, Baotou Inner Mongolia 014010, China)
Abstract: This article introduced three types of the structure of rod hanging devices. Depending on the analyis of the working principle
expatiating the advantages and disadvantages of these three connected devices. And defined the future about the technology of the connect
devices for converter trunnion ring and converter.
Key words: the hanging rod connected devices; structural analysis; working principle; feature
构简单,对材料要求不高,制作简单的三点静定系统进
0引言
行论述。
炉体通过连接装置与托圈相连接。为了保证转炉能1.1俄罗斯100吨转炉型三点拉杆吊挂装置
正常工作,连接装置应保证:①连接装置能将炉体牢靠
炉壳下部有一加强箍,其上焊有吊挂炉体的支座,
地固定在托上:⊙在炉売和托热膨胀时,在径向和炉体通过两个活动垂直拉杆和一个固定垂直拉杆吊挂在
轴向产生相对位移的情况下,不使位移受到限制,避免托圆上。在驱动側与固定拉杆对应位置有水平拉杆
造成炉壳或托圈产生严重变形和破坏;③连接装置中传
炉体倾转时,固定拉杆与水平拉杆一起承受托圈平
递载荷重新分布后,造成的局部过载,不会引起特别严
面内的横向载荷。图1为拉杆在托圈上的配置情况,两
重的变形和破坏;④安装方便,加工、维修容易。
个活动垂直拉杆3配置在与耳轴轴线成60°的位置,固定
截至目前,国内外设计中广泛采用的连接装置结构垂直拉杆2和水平拉杆4的轴线则在耳轴轴线垂直的方
型式有:三点球面支承连接装置、悬盘连接装置、法兰!向,活动垂直拉杆和水平拉杆的结构分别表示在图2中。
螺栓连接装置、卡板夹持器连接装置、薄带连接装置和
由图2可知,活动垂直拉杆2通过两个球铰分别与
拉杆吊挂连接装置等类型,本文着重研究拉杆吊挂装置。上支座1和下支座9相连接。上支座1焊在托圈7的面
板上,下支座9则与炉売6焊在一起。水平拉杆11则
1结构介绍和原理分析
拉杆吊挂装置使用两组拉杆,将炉体吊挂在托圈
上。炉体直立时,靠一组垂直拉杆吊挂,炉体倾转到水
平位置时,靠另一组水平拉杆吊挂在托圈上。该结构又:ョHU
的8501.从动耳轴
分为四点静不定系统和三点静定系统,由于四点静不定
2.垂直固定拉杆
系统结构复杂,对材料要求较高,制作困难;现只对结
3.垂直活动拉杆
修稿日期:2014-04-09
4.水平拉杆
作者简介:郭璃芳(1982-),女,工程师。主要从事钢铁治金设
5.传动耳轴
备的设计研究工作。
图1拉杆配置图
万方数据
产品与市场,
2俄罗斯300吨转炉型三点拉杆吊挂装置
1.上销轴座2.垂直活
图3所示为俄罗斯300吨转炉采用同一原理的连
設2动34球「接,其结构做了一些改动,炉体用三根垂直拉杆1吊挂
较5上轴6岁在托圈3上,横向载荷则通过两耳轴座下面的水平支承
图7托圈8接座9.炉
壳支座10.国柱镝1
2传递。三根垂直拉杆在圆周是1200分布,其中在出钢
水平拉12托圆连口对面(相当倾动夹持器)位置上的一根为固定拉杆。
接座13.炉売连接座
固定拉杆的结构,如图4所示。图中拉杆的上部支
承座由原来在托圈上面移至下部固定。拉杆3下端开有
切槽,切槽中嵌入带有套筒的固定销轴9。固定销轴的
支座与拉杆下支座8一起焊在炉壳上。
(a
图2垂直和水平拉杆连接结构
400
是通过两个球铰,把焊在炉壳上的支承13与焊在托圈
下面的支承12连接起来。
炉体直立时,靠三点吊挂在托圈上。炉体倾转时,托
圈平面的横向力则通过水平拉杆和固定垂直拉杆向托圈传
递。水平拉杆和固定垂直拉杆还可防止炉体发生旷动。
为了尽量减少炉壳及托圈对结构使用性能的影响,
这种结构把吊挂炉体的支座放在炉体下部,这里温度较
低,变形较小,对结构是有利的。这种结构的“拉杆”,
在炉体处于一定倾转位置时,它们都会成“压杆”进行
1连接装置2.水平支承3.托1.托因2.炉売3固定拉杆
4.渣裙5.出钢口6.炉帽7炉ロ
4.球铰套5,7销轴6.球较
工作。
8.销轴座9.固定销轴
这种结构的特点,在于采取了三点静定的支承系
图3300吨转帅的连接装置
图4固定拉杆连接结构
统,拉杆球铰的连接能充分地满足各种变形的需要。因
固定拉杆的作用,在于阻止炉体在托圈内发生耳轴
此,从结构原理上说,能较好地满足前面提到的要求
e」方向的摆动。该连接装置克服了炉体沿耳轴轴线的方向
这种结构具有以下优点:①转炉在任何位置时,都能将
发生窜动及托圖结构较复杂等缺陷,降低了托圈的制作
炉体负荷传遍到托上面,并保持炉体在托圈中的正确难度。而且这种连接装置在任何倾转位置绝对没有变形
位置;②能适应炉体在轴向和径向的胀、缩,而不产生,力,炉売的所有变形均由悬挂系统补偿,甚至是严重翘
旷动;③将炉体负荷均匀地分布在托圈上,对炉壳的强
曲的炉壳。不会对炉壳或托圈造成损害,引起附加应力。
度与变形的影响减小到最低限度;④考虑到变形的产
1.3三点拉杆吊挂装置的另一种型式
生,能以预先确定的方式传递载荷,基本上避免了因静
图5所示为三点静定系统吊挂装置的另一种型式
不定问题的存在而使支承系统承受附加载荷;⑤该连接
它采用两组连杆,将炉体吊挂在托圈上。炉体直立时,
装置工作环境相对较好,又采用了多个先进的耐高温、「靠一组垂直连杆吊挂,炉体傾转到水平位置时,靠另
免维护型球铰轴承,维护的工作量小,并且载荷传递元
组水平连杆吊挂在托圈上。炉体倾转时,垂直拉杆与水
件的表面没有